Kysymys:
Voivatko punaisen / sinisen / vihreän Marsin maastonmuodostustekniikat toimia muilla aurinkokuntamme planeetoilla?
Martha F.
2011-01-24 10:52:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kim Stanley Robinson Punainen Mars / Vihreä Mars / Sininen Mars -trilogiikka kuvaa Marsin maastonmuutosprosessia, jotta ihmiset voivat asua siellä . Voisivatko nämä samat tekniikat toimia muilla aurinkokunnan planeetoilla?

Voivatko nämä tekniikat toimia esimerkiksi Saturnuksen kaltaisella kaasumaisella planeetalla? Vai tarvitsevatko ne vankan pohjan? Voivatko he samalla tavoin toimia planeetalla, jolla on tiheä ilmakehä, kuten Venus, vai onko planeetta liian erilainen kuin Mars, jotta se toimisi ilman suuria muutoksia?

On olemassa kirja (löydän sen), joka kuvaa maastonmuotoisia planeettoja, työtä ja aikatauluja. Sen kaikki valtava. Aliens-sivustolla heillä oli yksi ilmaprosessori ilmakehän muokkaamiseksi, mutta todellisuudessa he tarvitsevat 100 kt niitä, ja se vie vielä 200000 vuotta. Jotain todella ulkomaalaista, kuten Venus, kestää kauemmin.
@scope_creep Olen itse asiassa nähnyt kirjallisuutta, joka viittaa siihen, että Marsin Terraforming voitaisiin toteuttaa jopa 1000 vuodessa. Ehkä vähemmän. Näen, pystynkö kaivamaan sen.
@Daniel, ei ole paljon aikaa luoda ilmapiiri. Kaikki happi ja typpi on tehtävä.
Kasvit toimivat nopeasti, jos saat tarpeeksi niitä siellä.
@Daniel, Näen pitkän ja hedelmällisen keskustelun tulossa. Kasvit tarvitsevat yleensä typpisyklin paikallaan ennen kuin kasveja voidaan kasvattaa, tuottaa happea ja prosessoida hiilidioksidia. Todellisuudessa, jos se olisi kivinen planeetta, planeetta peittävät kemialliset prosessorit purkaisivat typen regoliitista suurina määrinä, ellei sitä olisi läsnä. Happi halkeilisi vedestä, jos sitä olisi saatavilla, mutta se kestäisi 1000-vuosia, jotta se purkautuu regoliitista, koska se on työvoimaa ja tehoa kuluttava. Kasvit saivat kiinni vasta myöhään vaiheessa. Olisiko ensin syanobakteereja, sitten normaaleja bakteereita, jäkäliä.
Jos todella lukee Punainen Mars / Vihreä Mars / Sininen Mars, huomaat, että muiden aurinkokunnan planeettojen ja planeettojen muodonmuutoksesta keskustellaan.(Lisäksi: * Green * on toinen ja * Blue * on kolmas kirja ... siellä on myös novellien antologia, jonka otsikkona on * Marsilaiset * ... Otin vapauden muokata järjestystä.)
Kahdeksan vastused:
#1
+22
Daniel Bingham
2011-01-24 12:45:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Samat maastonmuodostustekniikat, joita käytetään Puna / Vihreä / Sininen Mars -sarjassa, eivät toimisi kaasujätissä. Mutta jonkinlainen terraforming voi. Kaasujättien asia on, että niiden ilmakehät ovat kerrostuneita ja koostumukseltaan vaihtelevia. Niiden ytimet ovat niin korkeita, että ne ovat olennaisesti sulaa. Emme koskaan pystyisi elämään siellä. Monien kaasujättien ilmakehässä on kuitenkin todennäköisesti kerros, joka olisi oikea paine ja lämpötila ihmisten asumiseen. Sillä ei voi olla oikea ilmakehän koostumus.

Useimmilla kaasujätteillä on pääasiassa vety / helium-ilmakehä. Marsin ilmakehä on pääasiassa hiilidioksidia. Joten Punainen, Vihreä, Sininen Mars -sarjassa heidän tekonsa aiheuttaa pakenevan ilmaston lämpenemisen (vapauttaa enemmän varastoitua hiilidioksidia) lisäämään ilmakehän painetta ja pintalämpötilaa. Sitten he istuttavat kasveja muuntamaan hiilidioksidi O2: ksi.

Kaasujättien koostumuksen säätämiseen ei todennäköisesti ole mahdollista käyttää vastaavia ilmakehän modifikaatiotekniikoita. Se riippuu suuresti ilmakehän koostumuksesta oikeassa lämpötilassa ja painekerroksessa. On pieniä määriä CO2: ta ja happea. Ja koska kerrokset kerrostuvat, on mahdollista, että siellä voi olla happikerros tai CO2-kerros. Ne voivat olla linjassa oikean paineen ja lämpötilan kanssa. Jos happikerros tekee, olemme hyvässä kunnossa - terraformaatiota ei tarvita. Jos se ei tai CO2-kerros ei, niin on todennäköistä, että sitä ei voida muokata, koska mikä tahansa luotu happi nousee tai putoaa toiseen kerrokseen. Jos jonkin erikoisen sattuman vuoksi happikerros on vain hiukan CO2-kerroksen ylä- tai alapuolella, se on ainoa olosuhde, jossa samanlaiset tekniikat voisivat toimia. Kasvata O2-kerrosta ja se vie hiilidioksidin vapauttaman tilan (ehkä). Toisaalta, jos oikea kerros on heliumia tai vetyä, Marsissa käytetyt tekniikat eivät toimisi. Aika. Tämä vaatisi myös jonkinlaista tekniikkaa, jonka avulla voimme kellua alustoilla tai ilmalaivoilla melkein loputtomiin ilman liikaa energiankulutusta ilmakehän oikealla tasolla.

Venuksen tapauksessa ongelma on päinvastainen kuin Marsilla. Marsilla maastonmuutos aiheuttaa pakenevan ilmaston lämpenemisen - pohjimmiltaan. Venuksella ongelma on kääntämässä sitä. Joten se vaatii täysin erilaisia ​​tekniikoita.

Kaasujätteillä ei todellakaan ole pintaa. Heillä on kaasua, sitten keittoa, sitten metallinen vetyydin.
Joo, luulen, että kaasujätteillä on viimeinen rivi siinä, että joudut poistamaan massan yhtälöstä jotenkin, kunnes massa on samanlainen kuin kallioinen planeetta. Ja kun otetaan huomioon kerrosten suhteellinen homogeenisuus, sinulla olisi jotain todella outoa kuin timanttiplaneetta, kuten Arthur C.Clarken vuodelta 2063.
Hallittu lämpeneminen, mieluiten, ei pakeneva.Et halua, että Marsin ilmakehä puhaltaa maamaisen ohi suoraan Venusian.
#2
+11
Tony Meyer
2011-01-29 13:16:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jos muistan oikein, käytetyt päävaiheet ovat (lukuun ottamatta asioita, jotka tehtiin vain selviytymisen vuoksi):

  • Ilman lämmittäminen tuulimyllyillä, asteroidilla ja moholeilla (kaivaminen
  • Ilmakehän rakenteen muuttaminen muuntogeenisillä mikro-organismeilla (GEM), jäkälillä ja levillä.
  • Jää sulatetaan napa-autoissa, jolloin syntyy hiiltä dioksidi ja vesi peilijärjestelmällä.

Planeettamme ovat (lukuun ottamatta maata ja Marsia):

  • Elohopea: Paljon kuumempaa kuin Maa: Ilmakehän lämmittämisen sijaan, kuten Marsissa , tehtävä olisi sen jäähdyttäminen (joten tuulimyllyt, asteroidi osuvat ja moholit eivät olisi hyödyllisiä). Ei ole sulavia polaarisia korkkeja. Tunnelmaa on hyvin vähän, joten sen sijaan, että yritettäisiin muuttaa sitä, tehtävä olisi luoda sopiva - Mars -tekniikat (olettaen, että kaikki muut ongelmat on ratkaistu) todennäköisesti ole hyödyllinen täällä.

  • Venus: ilmakehä on paljon tiheämpi kuin Maa, ja sillä on sama lämpöongelma kuin elohopealla. Ei ole magneettikenttää, joka estäisi ilmakehän ehtymistä (ts. Sitä täydennetään jatkuvasti), joten kaikki tehdyt muutokset (esim. GEM: t, jäkälä, jäkälä, levä) eivät kykenisi muodostumaan, kuten ne tekivät Marsissa ( ellei aikaisempi vaihe lisää jotenkin magneettikenttää).

  • Jupiter: se koostuu heliumista ja vedystä. Vaikka se voitaisiin jotenkin muuttaa maapallon kaltaiseksi (mutta valtavaksi), Mars -tekniikoista ei olisi mitään hyötyä. Tunnettuja satelliitteja on kuitenkin 63, ja Ganymede, Callisto, Io ja Europa ovat monin tavoin samanlaisia ​​kuin sisemmät planeetat.

  • Saturnus: suunnilleen sama kuin Jupiter ( eli Mars tekniikoista ei ole hyötyä). 62 tunnettua satelliittia; Titanilla ja Enceladuksella on merkkejä geologisesta aktiivisuudesta, mutta ne ovat enimmäkseen jäätä.

  • Uranus: suunnilleen sama kuin muut kaasujätit. Kun otetaan huomioon etäisyys auringosta, näyttää todennäköiseltä, että Mars -tekniikat eivät vain toimi planeetalla, ne eivät myöskään riitä lämmittämään kuita.

  • Neptune: kuten Uranus, mutta kylmempi.

Kuten @Pearsonartphoto ehdotti, satelliitit (erityisesti Jupiter ja Saturnus) ovat paljon sopivampia kohteita, esimerkiksi:

  • Ganymede: sillä on magnetosfääri (ainoa aurinkokunnan satelliitti, jolla on), vaikka se on haudattu Jupiteriin, ja ohut happi-ilmakehä, mahdollisesti myös otsoni. Mars -tekniikat ilmakehän lämmittämiseksi todennäköisesti toimisivat, vaikka tehtävää on paljon enemmän (pinnalla on noin 100 astetta C kylmempi kuin Mars). GEM: ien / jäkälän / levien käyttö ilmakehän muokkaamiseen olisi todennäköisesti sopiva. Jään sulaminen olisi hyvä tapa tuottaa happea (teoriassa se on liuennut jäähän) - vedelle on teoriassa maanalainen suolaisen veden valtameri, joten se olisi todennäköisempi kohde kuin napakorkit ( varsinkin jos retkikunta oli jo työskennellyt moholien parissa).

Phobot tuhoutuvat Red Mars issa, mikä auttaa myös maastonmuotoa ( vaikka se ei ollut tavoite) lisäämällä lämpöä. Tämä ei olisi mahdollista yhdellä Jupiterin / Saturnuksen kuusta, koska se ei ole kuu kokonaan alas.

Missä suhteessa magneettikentän vaikutus vaikuttaa planeetan ilmakehään? Aiheuttamalla aurinkotuulen se voi vähentää menetettyjen korkeiden vetyjen ja heliumin määrää, mutta tämä on varmasti hyvin marginaalinen vaikutus verrattuna planeetan painovoimaan (määrittää pakenemisnopeuden) ja ilmakehän lämpötilaan (määrittää ilmakehän hiukkasten nopeuden).
@JonofAllTrades, joka on tutkinut planeettafysiikkaa, aurinkotuulet voivat riisua planeetan kokonaan ilmakehäänsä, ja magnetosfääri tekee suurimman osan (jos ei kaikki) suojauksesta.
Venus näyttäisi olevan vahva vastaesimerkki. Voitteko osoittaa minulle mitään lähtötason tietokonemalleja, joissa otetaan huomioon insolaation, painovoiman, aurinkotuulen, kuoren koostumuksen jne. Suhteellinen vaikutus?
En ymmärrä piilotettua osaa.Miksi se ei olisi mahdollista?Jupiterin ja Saturnuksen kuilla ei ole omia kuita, mutta Jupiterilla ja Saturnuksella on yli 60 muuta kuuhun työskennellä.
#3
+10
Mike Scott
2011-01-24 13:46:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

He eivät voineet edes työskennellä Marsilla - Robinson kiihdytti aikatauluja muutaman suuruusluokan dramaattisiin tarkoituksiin.

Tämä on kiistanalaista. Totuus on, että emme todellakaan tiedä, mitä asteikko todella olisi. Emme ole edes lähellä näiden tietojen saamista.
#4
+6
PearsonArtPhoto
2011-01-24 19:30:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Samat tekniikat eivät toimi planeetalla, mutta ne saattavat toimia ulkoisen aurinkokunnan kuulla. Tietysti Titan on jo peitetty kasvihuonekaasulla maata korkeammalla paineella, eikä se ole erityisen lämmin. Se voi auttaa joitain, mutta se ei todennäköisesti ole loppu ratkaisu.

#5
+3
Omega Centauri
2011-01-30 08:35:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kaasujättien koostumusta on todella mahdotonta muuttaa. Ensinnäkin ne ovat massiivisia: kymmeniä satoja kertoja maan massa ja enimmäkseen vetyä. Mikä tahansa luotu happi yhdistettäisiin vedyn (ja mahdollisesti muiden alkuaineiden) kanssa, ja se todennäköisesti putoaa sateeksi / lumeksi ja häviää alempaan ilmakehään. Itse asiassa kaasut todennäköisesti sekoittuvat konvektiivisesti, joten et voi keskittyä vain ohueseen kerrokseen, jolla on suunnilleen oikea lämpötila ja paine ja kohtuullinen nettopaino, mutta sinun on muutettava koko planeetan koostumusta. Jos sinulla olisi niin paljon tavaraa saatavilla, voit rakentaa yhden tai useamman planeetan itse kuin yrittää vaihtaa kaasujättiä.

Uskon myös, että vesimaailmat (syvillä valtamerillä) ovat vakava ongelma, ravintoaineet uppoavat syvyyteen, joka todellisessa vesimaailmassa voi olla satoja kilometrejä. Ellei jonkinlainen geologinen toiminta sekoita sitä jatkuvasti (kuten levytektoniikka tekee maapallolla), kaikki sedimentteihin ensisijaisesti kerrostuneet yhdisteet menetetään nopeasti (geologisella aikataululla) potentiaaliselle biosfäärille.

#6
+2
Angus Glashier
2011-02-07 20:43:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jos sinulla olisi todella suuria määriä energiaa, voit rakentaa keinotekoisia aurinkoja ja peittää melkein kaikki kivipallot elämän ylläpitämiseen tarvittavilla kaasuilla ainakin hetkeksi. Näyttää kuitenkin paljon vaivaa. Ei ole mitään järkeä muodostaa koko maapalloa, kun voit tehdä täysin elinkelpoisia kaupunkikokoisia kupoleja paljon halvemmalla.

Jos haluaisimme elää ilmapiirissä, miksi me sitten vaivautuisimme jättämään maapallon ensimmäinen paikka?

#7
+2
Robert Walker
2016-02-09 07:09:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

En usko, että he toimisivat Marsilla. Ensin aikataulua nopeutetaan valtavasti. Mars-yhteiskunta arvioi tuhannen vuoden päästä pisteeseen, jossa ilma on riittävän paksu, jotta puut voivat kasvaa ja ihmiset voivat selviytyä ilman painepukuja aqualung-tyyppisellä suljetun järjestelmän hengityslaitteella. Ja voi olla tuhansia, jopa satoja tuhansia vuosia, päästä happirikkaaseen ilmakehään.

Hiilidioksidi on myrkyllistä ihmisille, joiden pitoisuus ilmakehässä on yli 1%, jopa runsaalla hapella. Ja riippuu siitä, onko hiilidioksidia riittävästi, jotta ilmakehä pääsee karkaamaan kasvihuoneilmiöön.

Ei ole lainkaan selvää, onko niitä riittävästi. Pakenevaa vaikutusta varten tarvitset 10% maapallon ilmanpaineesta. Maapallon ilmakehän paineesta tunnetaan tarpeeksi 2%.

Kuivan jään vapauttamiseen tarvittava energiamäärä on valtava. Noin miljardi megatonnia energiaa ilmakehän paineen kaksinkertaistamiseksi tai noin yhdeksän miljardia päästäkseen 10 prosentin pitoisuuteen, josta pakeneva kasvihuone voisi alkaa.

Jos toimitat niin paljon energiaa Marsille, se on useita megatonnia energiaa, joka sinun on toimitettava joka sekunti, kaikki vain tekemällä kuivajäästä sublimaattista - ei ole väliä lämmittää sitä, jäätä tai regoliittia ja jättää huomioimatta kaikki avaruuteen kohdistuvat häviöt.

Hänen tekniikkansa tuottaisivat useita kertaluokkia liian vähän energiaa tekemään paljon Marsin ilmastolle.

Mikä ei ole mikään yllätys. Katsokaa maata. Miljardien ihmisten kuljettaminen autoja ja polttamalla kivihiiltä kestää vuosikymmenien ajan maapallon lämpötilan muutoksen yhden asteen saavuttamiseksi. Ja todellakin "helpoin" tapa lämmittää Marsia on luultavasti keinotekoisten kasvihuonekaasujen luominen fluoriittimalmilla. Mutta se on silti megaprojekti. Se on yksitoista kuutiokilometriä kaivettavaksi tarvittavaa fluoriittimalmia, ja se vaatii 200 vuosisadan ajan toimivaa ydinvoimalaa, vain tekemällä kasvihuonekaasuja ainoana asiana, jota he tekevät kaikella voimalla. Ja se toimii vain, jos Marsilla on tarpeeksi hiilidioksidia. Ja matkan varrella on paljon vikaa.

Maapallon ilmakehä ei ole melkein tarpeeksi lämmin Marsille, vaikka voisit kopioida sen maagisesti Marsissa. Jos onnistut pääsemään eroon kaikesta hiilidioksidista ja korvaamaan sen typellä ja hapella, ota hiili pois ilmakehästä, jotta se on hengittävää - olet sitoutunut lisäämään kasvihuonekaasupitoisuuksia koko tulevaisuuden ajan, jotta se ei pääse enää kylmä kuin Etelämantereella.

Energiavaatimukset ovat artikkelissani: Miksi Nukes ei voi Terraform Marsia - Pakkaa vähemmän lyöntiä kuin komeetta törmäys

Muille numerot, katso artikkelini: Marsin terraforming-ongelmat

Mukava, yksityiskohtainen vastaus.Se on hieman epäselvä (varsinkin "Jos haluat pakenevan, tarvitset 2% maapallosta." Mistä maapallosta?), Mutta kaiken kaikkiaan mitään, mitä ei voida tehdä yksinkertaisella muokkauksella.
#8
  0
Jersey
2013-07-23 02:21:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Luulen, että valtava kysymys on Maan kautta levinneiden kasvien ja organismien käyttö maapallon maastomuodostamiseen eritelmien mukaan. Ensinnäkin yhden taivaankappaleen maastomuodostus on titaanista suhteessa; hengitämme 21-prosenttisella hapella, mutta voisimme selviytyä 15-vuotiaana. Sitten on olemassa ilmanpainekerroin (14,7 psi) ja lämpötila. Ilmanpaineen nousu ei välttämättä ole kannattavaa, koska painovoima voi olla liian alhainen ilmanpaineen nousulle. Ilmakehän osalta hapen määrä, joka tarvitaan muuttuakseen prosenttiosuuden siirtämiseksi, olisi tähtitieteellistä. Oletan, että voisi aloittaa jäkälästä ja bakteereista, jolla on hyvin vähän veden tarpeita, ja ehkä pienellä meteorilla, joka osuu yhteen Marsin polaarisista jääkapseleista, jotta voidaan aloittaa ilmaston lämpeneminen / ydintalouskatastrofi. Se nostaisi lämpötilaa, sulattaisi vettä ja aiheuttaisi sateen pilviä. Se voisi nostaa ilmanpainetta (vaikkakin pienellä prosenttiosuudella) ja sitten lisätä maapallon bakteereja ja jäkälää hapen tuottamiseen, mikä hapen uloshengityksen ja kosteuden sekoitus lisäisi prosenttiosuutta. Mutta puhut massiivisesta äänenvoimakkuudesta. En voinut edes alkaa arvata, kuinka monesta miljardista tonnista tai hiukkasista neliötuumaa kohti puhumme. Tällainen hanke veisi todennäköisesti konkurssiin kaikki planeetan hallitukset.

Nyt natiivin elämänmuodon "viljeleminen" genetiikan avulla voi olla helpompaa, halvempaa ja mahdollisesti kannattavampaa. Marsissa on bakteereja. Pieni testaus, jotkut Maaan sitoutuneet DNA: t injektoidaan, ja voimme mahdollisesti tehdä hybridi- / mutanttikannan, joka aloittaa elämän ensimmäisen vaiheen. Silti elinkelpoisuus vie muutaman aikakauden, mutta se on ajatus.



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 2.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...